Problem. Dokuz portal çerçeveli, 30 m açıklıklı ve 48 m boyundaki çelik bir hangarda, iki tarafta kolon konsollarına oturan sürekli vinç kirişleri üzerinde köprülü vinçler hareket etmektedir. Bir ve iki vincin vinç kirişi boyunca hareketi MindFEM ve SAP2000 ile ayrı ayrı çözülmekte, vinç kirişi, konsol ve kolon tabanındaki büyüklüklerin en büyük ve en küçük değerleri karşılaştırılmaktadır. Vinçlerin belirli konumlarda fren yaptığı iki durum ve zati ağırlık da statik olarak karşılaştırılmaktadır.
Referans belge. Referans, aynı hangarın SAP2000 27.1.0 ile kendi nesneleriyle kurulmuş modelidir. Vinç zarfları SAP2000'in hareketli yük analizinden, fren durumları statik yük durumlarından okunmuştur.
Sayısal model. Kolonlar HEB 500, mertekler IPE 600, konsollar HEB 300, vinç kirişleri HEB 400'dür, kolon tabanları ankastredir ve uç açıklıklarda duvar ve çatı çaprazları vardır. Vinç kirişleri 7.5 m kottadır, raylar arası 29 m'dir, düğümler yalnız elemanların birleştiği yerlerdedir ve vinç kirişi her açıklıkta tek çubuk elemandır.
Vinçli çelik hangar, hareketli vinç yükü ve fren
Bağımsız hesap. SAP2000 27.1.0, aynı hangarın SAP2000'in kendi nesneleri ve hareketli yük analiziyle kurulmuş modeli
58 satırlık tablo · en büyük sapma %1.09
| Büyüklük | Referans | Hesaplanan | Sapma |
|---|---|---|---|
| G: taban tepkilerinin toplamı, Fz [kN] | 970.15 | 970.15 | < %0.001 |
| G: A kirişi, y = 3 m (uç açıklık ortası), M3 [kNm] | 4.08953 | 4.08953 | < %0.001 |
| G: A konsolu, y = 24 m, V2 [kN] | -9.68625 | -9.68625 | < %0.001 |
| G: A kolonu tabanı, y = 24 m, My [kNm] | 60.3465 | 60.3465 | < %0.001 |
| F1: A kirişi, y = 24 m (mesnet), M3 [kNm] | -80.2071 | -80.2071 | %0 |
| F1: A kirişi, y = 24 m (mesnet), V2 [kN] | 69.3798 | 69.3798 | %0 |
| F1: A konsolu, y = 24 m, M3 [kNm] | -69.2976 | -69.2976 | %0 |
| F1: A konsolu, y = 24 m, V2 [kN] | -138.752 | -138.752 | %0 |
| F1: A konsolu, y = 24 m, eksenel kuvvet [kN] | 5.39213 | 5.39213 | %0 |
| F1: A konsolu ucu, y = 24 m, sehim uz [mm] | -0.882817 | -0.882817 | %0 |
| F1: A kolonu tabanı, y = 24 m, Fz [kN] | 137.703 | 137.703 | %0 |
| F1: A kolonu tabanı, y = 24 m, My [kNm] | -16.6446 | -16.6446 | %0 |
| F1: B kolonu tabanı, y = 24 m, My [kNm] | -41.0227 | -41.0227 | %0 |
| F1: A alt duvar çaprazı (y = 0-6), eksenel kuvvet [kN] | 6.63876 | 6.63876 | %0 |
| F1: A kirişi, y = 21 m, eksenel kuvvet [kN] | 9.24565 | 9.24565 | %0 |
| F1: A kirişi, y = 24 m, uy [mm] | 0.274292 | 0.274292 | %0 |
| F1: A kolonu tabanı, y = 0, Fy [kN] | -4.24106 | -4.24106 | %0 |
| F1: taban tepkilerinin toplamı, Fy [kN] | -24.5 | -24.5 | %0 |
| F2: A kirişi, y = 24 m (mesnet), M3 [kNm] | -81.1282 | -81.1282 | %0 |
| F2: A konsolu, y = 24 m, V2 [kN] | -208.979 | -208.979 | %0 |
| F2: A konsolu, y = 24 m, eksenel kuvvet [kN] | 8.8907 | 8.8907 | %0 |
| F2: A kolonu tabanı, y = 24 m, My [kNm] | -30.0562 | -30.0562 | %0 |
| F2: B kolonu tabanı, y = 24 m, My [kNm] | -66.9741 | -66.9741 | %0 |
| F2: A alt duvar çaprazı (y = 0-6), eksenel kuvvet [kN] | 13.4035 | 13.4035 | %0 |
| F2: A kirişi, y = 21 m, eksenel kuvvet [kN] | 9.45148 | 9.45148 | %0 |
| F2: A kirişi, y = 24 m, uy [mm] | 0.545425 | 0.545425 | %0 |
| F2: A kolonu tabanı, y = 0, Fy [kN] | -8.55981 | -8.55981 | %0 |
| F2: taban tepkilerinin toplamı, Fy [kN] | -49 | -49 | %0 |
| K1: A kirişi, y = 3 m (uç açıklık ortası), M3, en büyük [kNm] | 97.025 | 96.996 | %0.0299 |
| K1: A kirişi, y = 21 m (iç açıklık ortası), M3, en büyük [kNm] | 83.4435 | 83.3809 | %0.0751 |
| K1: A kirişi, y = 6 m (mesnet), M3, en küçük [kNm] | -86.9057 | -86.9057 | < %0.001 |
| K1: A kirişi, y = 24 m (mesnet), M3, en küçük [kNm] | -80.5194 | -80.5194 | < %0.001 |
| K1: A kirişi, y = 24 m (mesnet), V2, en büyük [kN] | 116.553 | 115.286 | %1.09 |
| K1: A konsolu, y = 24 m, M3, en küçük [kNm] | -69.3629 | -69.3683 | %0.0077 |
| K1: A konsolu, y = 24 m, V2, en küçük [kN] | -138.872 | -138.883 | %0.0077 |
| K1: A konsolu ucu, y = 24 m, sehim uz, en küçük [mm] | -0.833515 | -0.833515 | < %0.001 |
| K1: A kolonu tabanı, y = 24 m, Fz, en büyük [kN] | 137.918 | 137.929 | %0.0077 |
| K1: A kolonu tabanı, y = 24 m, My, en küçük [kNm] | -4.82027 | -4.82048 | %0.0043 |
| K1: B kolonu tabanı, y = 24 m, My, en küçük [kNm] | -22.5884 | -22.5908 | %0.0105 |
| K1 hafif: A kirişi, y = 3 m (uç açıklık ortası), M3, en büyük [kNm] | 35.1634 | 35.1529 | %0.0299 |
| K1 hafif: A kirişi, y = 24 m (mesnet), M3, en küçük [kNm] | -29.1815 | -29.1815 | < %0.001 |
| K1 hafif: A konsolu, y = 24 m, V2, en küçük [kN] | -50.3294 | -50.3333 | %0.0077 |
| K1 hafif: A kolonu tabanı, y = 24 m, Fz, en büyük [kN] | 49.9838 | 49.9876 | %0.0077 |
| K2: A kirişi, y = 3 m (uç açıklık ortası), M3, en büyük [kNm] | 100.892 | 100.853 | %0.0389 |
| K2: A kirişi, y = 21 m (iç açıklık ortası), M3, en büyük [kNm] | 104.192 | 104.145 | %0.0450 |
| K2: A kirişi, y = 6 m (mesnet), M3, en küçük [kNm] | -120.003 | -120.004 | < %0.001 |
| K2: A kirişi, y = 24 m (mesnet), M3, en küçük [kNm] | -113.546 | -113.546 | < %0.001 |
| K2: A kirişi, y = 24 m (mesnet), V2, en büyük [kN] | 170.661 | 169.003 | %0.971 |
| K2: A konsolu, y = 24 m, M3, en küçük [kNm] | -104.479 | -104.472 | %0.0062 |
| K2: A konsolu, y = 24 m, V2, en küçük [kN] | -209.126 | -209.113 | %0.0062 |
| K2: A konsolu ucu, y = 24 m, sehim uz, en küçük [mm] | -1.27635 | -1.27631 | %0.0028 |
| K2: A kolonu tabanı, y = 24 m, Fz, en büyük [kN] | 207.614 | 207.601 | %0.0063 |
| K2: A kolonu tabanı, y = 24 m, My, en küçük [kNm] | -9.64052 | -9.64092 | %0.0042 |
| K2: B kolonu tabanı, y = 24 m, My, en küçük [kNm] | -37.7186 | -37.7163 | %0.0059 |
| K1 atılmış: A kirişi, y = 3 m (uç açıklık ortası), M3, en büyük [kNm] | 110.019 | 109.995 | %0.0214 |
| K1 atılmış: A kirişi, y = 21 m (iç açıklık ortası), M3, en büyük [kNm] | 94.598 | 94.5531 | %0.0475 |
| K1 atılmış: A konsolu, y = 24 m, V2, en küçük [kN] | -138.872 | -138.883 | %0.0077 |
| K1 atılmış: A kolonu tabanı, y = 24 m, Fz, en büyük [kN] | 137.918 | 137.929 | %0.0077 |
Hangarın planında iki taraftaki vinç kirişleri (A ve B, 7.5 m kotta), kolonlar, okunan kesitler ve kesikli çizgiyle çaprazlı uç açıklıklar görülmektedir. Yatay eksen hangarın boyu (y), düşey eksen açıklığıdır (x) ve ölçüler metredir.
Not. Vinç değerleri örnektir. Bir vincin her rayda 4 m arayla iki tekerleği vardır ve araba A rayına yakın durduğunda A rayındaki tekerlek 89.9 kN, B rayındaki tekerlek 32.6 kN taşır. K satırları zarftır, yani vinç ray boyunca gezerken her büyüklüğün aldığı en büyük ya da en küçük değeri verir. K1 bir vinç, K1 hafif arabası B rayına yakın vinç, K2 aralarında en az 1.5 m bulunan iki vinçtir ve bu satırlarda yalnız A rayındaki tekerlekler yüklenir. Görüntüleyicideki Z1 ve Z2 zarflarında vinç iki raya birlikte basar, bu yüzden değerleri K satırlarından binde birkaç farklıdır. F satırları vincin tek bir konumda durduğu anı verir. Bu konumda vinç A konsolunu en çok yükler, ayrıca her tekerlekte yükün yüzde 10'u kadar fren kuvveti ray boyunca ve yüzde 5'i kadar yanal kuvvet raya dik etkir. SAP2000 hareketli yükte yalnız düşey yükü uyguladığı için fren ve yanal kuvvet F satırlarında karşılaştırılmıştır. Bütün tekerlekler hesaba katılmıştır, K1 atılmış satırları ise SAP2000'in değeri azaltan tekerleği hesaba katmadığı varsayılan ayarını gösterir. Mesnet kesmesindeki yüzde 1'lik fark, iki programın tekerleği kesite farklı yakınlıkta koymasından gelir.
Model dosyaları
Tablodaki sonuçları üreten SAP2000 modeli indirilebilir. Model SAP2000 27 ve sonraki sürümlerde
File > Import > SAP2000 .s2k Text File ile açılır.